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三峡水库的生态环境问题尤其是水体富营养化和水华问题一直是国内外广泛关注的热点,相关科研机构已对此做出了大量的研究,然而前人的研究较少关注水体中的浮游细菌。浮游细菌是水体中生物群落的重要组成部分,对水生态系统有重要影响。本文以三峡水库典型支流朱衣河、梅溪河及其干流为主要研究对象,于2013年5~11月通过野外监测,获得了相关水域浮游细菌的种群特征、数量及其赋存环境因子,分析了其分布规律、生物多样性及其影响因子,得到了如下认识: (1)水环境因子特征 三峡水库典型支流朱衣河、梅溪河及其干流监测断面水体中,氮营养盐主要以硝氮形态存在,占总氮的40%以上,其次以氨氮的形态存在。磷营养盐主要以正磷酸盐的形态存在。其时空变化规律为:营养盐浓度值大体上呈现5月>8月>10月的趋势,总氮、硝氮、氨氮、总磷、正磷酸盐浓度值由河口到支流源头逐渐降低,溶解性硅酸盐浓度值由河口至源头则逐渐升高。 分层采样分析主要营养盐沿水深的分布规律表明,在朱衣河总氮、氨氮、总磷浓度值从大到小依次为表层>中层>底层,硝氮、正磷酸盐、溶解性硅酸盐浓度值为底层>中层>表层;在梅溪河,总氮、硝氮、氨氮、总磷浓度值为中层>底层>表层,正磷酸盐、溶解性硅酸盐浓度值为底层>中层>表层。 朱衣河、梅溪河其他环境因子(温度、叶绿素-a、pH、溶解氧)在不同月份沿垂向上均表现为随水深而逐渐降低,在0~5m之间,其值降低的较快,水深>5m后,其值降低变慢。 (2)浮游细菌群落结构特征 对朱衣河、梅溪河浮游细菌数量沿河流纵向分布特征进行分析表明,5月份浮游细菌数量从大到小变化规律为河口区>回水区>源头;8月份为回水区>源头>河口区;10月份为回水区>河口>源头。对浮游细菌数量随水深垂向变化进行分析表明,浮游细菌数量随水深均表现为表层>中层>底层。 朱衣河、梅溪河浮游细菌主要由α-Proteobacteria、β-Proteobacteria、γ-Proteobacteria、Firmicutes、Bacteroidetes、Verrucomicrobia、Planctomycetes bacterium、Novosphingobium sp.等类群组成。其中,α-Proteobacteria、β-Proteobacteria、Firmicutes、Bacteroidetes为优势菌种,其含量占浮游细菌种群的80%以上。在朱衣河水体中,Firmicutes是优势菌种,在梅溪河,β-Proteobacteria是优势菌种。朱衣河与梅溪河相比较,朱衣河水体浮游细菌群落结构的多样性较梅溪河大。 朱衣河、梅溪河分层水体中,底层浮游细菌的多样性高于中层、表层。在同一采样点不同水层,浮游细菌的优势种群不同。 (3)浮游细菌群落结构的主要影响因子研究 浮游细菌数量与溶解氧、总氮、硝氮、叶绿素-a呈显著正相关,与溶解性硅酸盐呈显著负相关。由此说明,溶解氧含量、总氮、硝氮以及溶解性硅酸盐是影响朱衣河、梅溪河浮游细菌数量的关键性因子。 由冗余分析(RDA)可知朱衣河、梅溪河水体中α-proteobacteria、Bacteroidetes、Actinobacteria、γ-proteobacteria、Verrucomicrobia、Planctomycetes与总氮、硝氮、氨氮、总磷、正磷酸盐浓度呈显著正相关,与温度、pH、溶解氧、溶解性硅酸盐呈显著负相关,Firmicutes、β-proteobacteria、Parcubacteria与温度、pH、溶解氧、溶解性硅酸盐呈显著正相关,与总氮、硝氮、氨氮、总磷、正磷酸盐浓度呈显著负相关;Firmicutes、Actinobacteria、Verrucomicrobia与叶绿素-a浓度呈显著正相关。